[发明专利]一种基于三元溶剂制备Dion-Jacobson型准二维钙钛矿薄膜的方法

权利要求书

1.一种基于三元溶剂制备Dion-Jacobson型准二维钙钛矿薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将基础溶剂加入到钙钛矿前驱体材料和添加剂中，再加入第三种溶剂得到Dion-Jacobson型准二维钙钛矿前驱体溶液；所述基础溶剂为N，N-二甲基酰胺和二甲基亚砜，第三种溶剂为具有高沸点、低饱和蒸气压的溶剂；所述N，N-二甲基酰胺，二甲基亚砜和第三种具有高沸点、低饱和蒸气压的溶剂体积比为10∶1∶0.1-1；

(2)使用液相沉积法将步骤(1)所述Dion-Jacobson型准二维钙钛矿前驱体溶液涂布在基底上，得到前驱体湿膜；

(3)使用溶剂淬灭工艺对步骤(2)所得前驱体湿膜进行处理，得到预结晶的钙钛矿薄膜；

(4)将步骤(3)所得预结晶的钙钛矿薄膜进行退火处理，得到充分结晶的钙钛矿薄膜，即Dion-Jacobson型准二维钙钛矿薄膜。

2.根据权利要求1所述基于三元溶剂制备Dion-Jacobson型准二维钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：步骤(1)所述N，N-二甲基酰胺，二甲基亚砜和第三种具有高沸点、低饱和蒸气压的溶剂体积比为10∶1∶0.5。

3.根据权利要求1所述基于三元溶剂制备Dion-Jacobson型准二维钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：步骤(1)所述第三种具有高沸点、低饱和蒸气压的溶剂为N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、二甲砜和甲酰胺中的至少一种。

4.根据权利要求1所述基于三元溶剂制备Dion-Jacobson型准二维钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：步骤(1)所述第三种溶剂为N-甲基吡咯烷酮，N，N-二甲基酰胺、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮体积比为10∶1∶0.5。

5.根据权利要求1所述基于三元溶剂制备Dion-Jacobson型准二维钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：步骤(1)所述Dion-Jacobson型准二维钙钛矿前驱体溶液为A′M_n-1B_nX_3n+1晶体结构的钙钛矿材料，其中，A′为长链有机大阳离子，包括1，3-二氨基丙烷二氢碘酸盐、1，4-二氨基丁烷二氢碘酸盐、1，5-二氨基戊烷二氢碘酸盐和1，4-苯二甲胺碘中的至少一种；M为大半径阳离子，包括甲胺阳离子、甲脒阳离子和Cs⁺中的至少一种；B多为小半径金属阳离子，包括Pb、Sn、Ge和Cu中的至少一种；X为阴离子，包括Cl、Br和I中的至少一种；n值为长链有机大阳离子间的无机层层数，n的取值范围为1～∞；

所述钙钛矿前驱体溶液中前驱体浓度为0.8mol/L～1.1mol/L。

6.根据权利要求5所述基于三元溶剂制备Dion-Jacobson型准二维钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：所述A′M_n-1B_nX_3n+1晶体结构的A′为1，4-二氨基丁烷二氢碘酸盐，M为甲胺阳离子，B为Pb，X为I，此时准二维钙钛矿为(BDA)MA₃Pb₄I₁₃、(BDA)(MA)₄Pb₅I₁₆中的至少一种。

7.根据权利要求1所述基于三元溶剂制备Dion-Jacobson型准二维钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：步骤(1)所述添加剂为甲胺盐酸盐、甲脒盐酸盐、硫氰酸甲铵、硫氰酸甲脒、硫氰酸铅、硫氰酸铵、氯化铵、尿素和硫脲中的至少一种；

所述添加剂浓度为0.05mol/L～0.3mol/L。

8.根据权利要求1所述基于三元溶剂制备Dion-Jacobson型准二维钙钛矿薄膜的方法，其特征在于：步骤(2)所述液相沉积法为旋涂、刮涂、喷涂和狭缝挤出涂布中的至少一种；液相沉积法在温度为15～30℃下进行。